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枸杞多糖通过调节免疫在肿瘤免疫治疗中的应用前景分析

2022-02-26程曦黄凝李鸿泉周楷栋邓向亮

中医药学报 2022年2期
关键词:树突免疫治疗淋巴细胞

程曦,黄凝,李鸿泉,周楷栋,邓向亮

(广东药科大学中医学院,广东 云浮 527300)

肿瘤是威胁人类健康的重大疾病,免疫治疗被认为是当前最具前景的肿瘤治疗方法,但是也需要不断寻找新的策略以解决临床上存在的耐药、响应度低等问题[1-2]。枸杞是茄科植物宁夏枸杞的干燥成熟果实,有益精明目、补养肝肾的功效,是药食两用的中药材。枸杞多糖(Lyciumbarbarumpolysaccharide, LBP)是枸杞的主要活性成分,药理作用广泛,包括免疫调节、抗氧化、抗衰老、降血糖血脂和抗肿瘤等[3-4]。枸杞多糖的免疫调节活性较为显著,目前已经发现枸杞多糖对淋巴细胞、固有免疫细胞和红细胞功能都有影响,并且越来越多的研究发现枸杞多糖通过调节免疫在部分肿瘤的化疗、免疫治疗中有减毒增效的作用。本文对枸杞多糖的免疫调节作用与机制以及基于其免疫调节作用在肿瘤治疗中的应用研究进行综述,分析其联合免疫治疗在防治肿瘤中的应用,为解决肿瘤免疫治疗遇到的难题提供中医药策略支持。

1 枸杞多糖对免疫细胞功能的影响

现有研究表明,枸杞多糖主要影响淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞免疫细胞功能,此外对红细胞免疫功能也有一定影响。

1.1 对淋巴细胞功能的影响

T、B淋巴细胞在机体适应性免疫系统中扮演着关键的角色,研究表明枸杞多糖对T、B淋巴细胞功能具有显著影响。枸杞多糖可以协同PHA刺激人外周血淋巴细胞增殖,由于PHA是T细胞丝裂原,推测枸杞多糖可以协同PHA促进T细胞增殖[5]。枸杞多糖还可以促进人T细胞分泌IL-2和IFN-γ[6],提示该多糖可以增强T细胞功能。枸杞多糖对T细胞功能的影响在动物研究上得到了进一步的证明。据报道枸杞多糖可以激活小鼠脾中CXCR5+PD-1+滤泡辅助性T细胞(T follicular helper cells, Tfh),增加IL-21分泌量,并且可以协同rAd5VP1提高Tfh细胞生成比例[7];另外枸杞多糖可以对抗环磷酰胺对小鼠T细胞功能的抑制作用[8]。众所周知,体液免疫功能主要由B细胞介导,研究发现枸杞多糖可以通过Tfh细胞促进B细胞介导的体液免疫功能[7],提高小鼠血清IgG和IgM分泌水平[9]。NK细胞也属于淋巴细胞,文献报道枸杞多糖可以提高人NK细胞的杀伤活性[10]。而一项临床研究结果则显示跆拳道运动员在训练期间服用枸杞多糖,对T细胞、NK细胞和体液免疫功能均有调节作用[11]。

1.2 对树突状细胞和巨噬细胞功能的影响

树突状细胞(Dendritic cell,DC)和巨噬细胞都是固有免疫细胞,又是抗原提呈细胞。其中DC是专职的抗原提呈细胞,研究表明枸杞多糖糖蛋白和脂质体都可以促进DC表型和功能成熟。在体外培养条件下枸杞多糖可以提高骨髓来源DC上调细胞表面CD80、CD86和MHC II类分子表达水平[12-14];而且该多糖对人来源的DC也有类似的调节作用[15]。由于CD80、CD86和MHC II类分子是成熟DC的标志物,因而上述研究结果提示枸杞多糖可以促进DC表型和功能成熟。巨噬细胞既是重要的抗原提呈细胞,又是固有免疫系统的重要组成部分,在机体抗肿瘤、抗感染中发挥着重要作用。体外细胞实验和动物实验研究结果都表明枸杞多糖都可以促进巨噬细胞表达CD86和MHC II等活化相关分子,分泌NO和炎症因子(例如IL-6、TNF-α),提高巨噬细胞吞噬能力[16-18]。

1.3 对红细胞免疫功能的影响

红细胞免疫是机体免疫系统的重要组成部分,在机体抗肿瘤免疫方面也发挥重要作用,研究发现枸杞多糖对红细胞免疫功能也有调节作用。阿霉素化疗显著抑制小鼠红细胞免疫功能,而枸杞多糖对阿霉素化疗小鼠红细胞Band-3蛋白表达、自然杀伤细胞增强因子(Natural killer enhancing factor,NKEF) A和B表达水平均有显著恢复作用[19]。

2 枸杞多糖调节免疫的作用机制

虽然枸杞多糖影响多种免疫细胞功能,但是总结现有研究发现其主要靶细胞很可能是DC和巨噬细胞:一方面没有证据表明枸杞多糖可以直接激活淋巴细胞;另一方面DC和巨噬细胞表面存在多种植物多糖的受体,部分已经被证实是枸杞多糖的作用受体,枸杞多糖可以直接促进DC和巨噬细胞功能。

研究发现枸杞多糖糖蛋白可以刺激小鼠脾细胞增殖和巨噬细胞活化,但是并不能刺激纯化的T、B细胞增殖,该研究结果提示枸杞多糖的靶细胞是巨噬细胞而非淋巴细胞[20];深入的机制研究结果显示枸杞多糖通过TLR4-/MD2-MAPK信号通路激巨噬细胞[21]。与此相同,有研究显示枸杞多糖对小鼠骨髓来源树突状细胞成熟的促进作用在使用了TLR4抑制剂后失效,随后证明枸杞多糖是通过TLR4-Erk1/2-Blimp1信号通路促进小鼠树突状细胞的成熟[22]。也有研究发现枸杞多糖还可以通过TLR2/TLR4-MyD88-NF-Kb/p38通路促进树突状细胞表型和功能成熟[23-25]。这提示枸杞多糖对DC和巨噬细胞的激活可能存在多个受体或多条通路,而目前的研究也发现免疫细胞上存在多种植物多糖的受体,例如C型凝集素受体家族、甘露糖受体家族(MR)、Toll样受体家族(TLR)、补体受体3(CR3)、清道夫受体等[26]。另外红细胞表面存在丰富的补体受体,这也可能是枸杞多糖调节红细胞免疫功能的受体。

枸杞多糖可以通过树突状细胞和巨噬细胞影响淋巴细胞功能。例如枸杞多糖可以通过促进树突状细胞增强Th1和Th2应答的能力[12],提高细胞毒性T细胞(Cytotoxic T lymphocytes,CTL)杀伤肿瘤细胞的能力[27]。枸杞多糖虽然不能刺激纯化的B细胞活化增殖,但是在巨噬细胞共孵育条件下可以刺激B细胞增殖[20]。此外,枸杞多糖对NK细胞功能的促进作用,可能是通过影响红细胞免疫功能实现的,这是因为枸杞多糖可以提高小鼠红细胞中NKEF表达,该类蛋白对NK细胞功能有增强作用[19]。

3 枸杞多糖通过调节免疫发挥抗肿瘤作用机制

机体免疫(尤其是CTL和NK细胞介导的抗肿瘤免疫)在抗肿瘤中发挥着重要的作用。由于枸杞多糖对免疫细胞有显著调节作用,使得其具有应用于多种肿瘤治疗的潜在价值。动物实验发现枸杞多糖可以调节荷瘤动物淋巴细胞功能,例如下调胶质瘤大鼠和肝癌小鼠调节性T细胞(Regulatory T cells,Tregs)比例[28-29],增强荷瘤动物CTL和NK细胞杀伤功能[30-31],提高肝癌小鼠肿瘤组织中T细胞的浸润水平、抑制T细胞功能耗竭[29]。不但如此,多项荷瘤动物和临床研究结果显示枸杞多糖可以减轻化疗药物免疫抑制的副作用,提高化疗治疗的疗效:例如减轻脑胶质瘤患者术后放疗和化疗毒副反应及复发率,增强放化疗作用[32];改善恶性肿瘤患者放疗后T细胞亚群比例变化,增加淋巴细胞转化率[33];增强原发性肺癌对放疗的敏感性,提高放疗患者外周血淋巴细胞转化率[34]。由此可见,枸杞多糖可以通过调节免疫发挥抗肿瘤作用,见图1。

注:A.枸杞多糖促进树突状细胞和巨噬细胞提呈肿瘤抗原活化CD8+T细胞,使其分化为细胞毒性T细胞,通过细胞毒作用杀伤肿瘤细胞;B.枸杞多糖促进红细胞分泌自然杀伤细胞增强因子,后者可以增强自然杀伤细胞杀伤肿瘤细胞的能力。图1 枸杞多糖通过调节机体免疫细胞功能发挥抗肿瘤作用机制

4 枸杞多糖在肿瘤免疫治疗上的应用前景

近年来,通过激发荷瘤机体自身免疫功能发挥抗肿瘤作用的免疫治疗在临床应用疗效显著,尤其是基于T细胞的免疫治疗,例如PD-1/PD-L1单抗药物以及过继肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor infiltrates lymphocytes,TILs)或CAR-T疗法。虽然基于T细胞的肿瘤免疫治疗具有巨大应用前景,但是随着临床推广应用,也遇到了耐药、疗效达不到预期效果等难题,例如PD-1/PD-L1单抗的耐药、过继TILs疗法低效的问题,而联合用药已经成为解决这类难题的重要策略[1-2]。以枸杞多糖为代表的中药或提取物通过调节机体免疫功能发挥抗肿瘤的作用与肿瘤免疫治疗的概念相切合,笔者认为亦可以将这类中药归为肿瘤免疫治疗药物,并可以根据这些药物调节免疫特点与现有的基于T细胞免疫治疗联合应用肿瘤治疗。例如有研究发现枸杞多糖与IFN-α2b单抗免疫治疗联合应用小鼠肾细胞癌治疗具有协同增效的作用[35];笔者的近期研究也发现枸杞多糖协同过继TILs可以显著抑制小鼠肝癌生长[36]。这为解决肿瘤免疫治疗上面临的耐药、低效等问题提供了中医药策略支持。

5 小结和展望

近年来虽然以PD-1/PD-L1单抗为代表的肿瘤免疫治疗取得了长足进步,但是由于肿瘤的复杂性,越来越多的研究认识到联合疗法具有单一疗法所不具有的优势,能够提高肿瘤的治疗效果,在扩大免疫治疗受益人群、延长患者生存期等方面具有独特优势,因而逐渐成为抗肿瘤研究的主流。例如目前开展的抗PD-1/PD-L1单抗药物临床试验中,有76%正在评估免疫联合治疗方案的疗效,常见的有联合化疗、放疗、靶向治疗等[37]。本文通过综述文献发现,枸杞多糖通过树突状细胞、巨噬细胞等固有免疫细胞增强CTL和NK细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,这与免疫治疗通过增强机体免疫功能抗肿瘤的策略不谋而合,因此枸杞多糖联合免疫治疗在肿瘤治疗上具有广阔的应用前景,值得进一步深入研究。

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